Сталь D40 для судостроения: состав, свойства и прокат

D40 относится к сталям повышенной прочности, предназначенным для судостроения. Материал используют при изготовлении проката для корпусов судов, плавучих сооружений и других сварных конструкций. Сведения о составе и свойствах приведены для оценки марки по справочным и нормативным данным.

Для каких конструкций применяют сталь D40?

Основное назначение материала связано с производством проката, который используют в корпусах судов и в других сварных конструкциях судов и плавучих сооружений. В исходных данных сталь указана как судостроительная, а область применения сформулирована именно через изготовление прокатной продукции, а не отдельных готовых деталей.

Материал поставляется в нескольких видах проката. Для сортового и фасонного проката указаны полособульбы горячекатаные симметричного и несимметричного исполнения, швеллеры, а также равнополочные и неравнополочные горячекатаные уголки. К листовым видам относятся листы и полосы, включая горячекатаный полосовой и широкополосный универсальный прокат.

• Назначение материала: прокат для корпусов судов, плавучих сооружений и сварных конструкций.
• Класс материала: сталь повышенной прочности для судостроения.
• Основные формы поставки: сортовой, фасонный, листовой и полосовой прокат.
• При оценке химического состава используют данные, приведённые для элементов C, Si, Mn, Ni, S, P, Cr, Mo, V, N, Nb, Al, Cu и As.
• Механические показатели приведены при температуре 20 °C.
• Для проката применяются нормативные документы, перечисленные для соответствующего вида продукции.

Какие варианты проката и нормативные документы предусмотрены?

Для сортового и фасонного проката в справочных данных указаны ГОСТ 21937-76 для горячекатаного несимметричного полособульба, ГОСТ 9235-76 для симметричного полособульба, ГОСТ 8240-97 для стальных горячекатаных швеллеров, ГОСТ 8510-86 для неравнополочных уголков и ГОСТ 8509-93 для равнополочных уголков. Листы и полосы связаны с ГОСТ 103-2006, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 82-70 и ГОСТ 52927-2008.

Отдельно в документах отмечен ГОСТ Р 52927-2008 как источник требований к химическому составу. Для проката по ГОСТ 5521-93 и ГОСТ 52927-2008 приведены сопоставимые значения прочности, предела текучести и относительного удлинения. При этом вид изделия и выбранный нормативный документ нужно рассматривать совместно, поскольку они определяют формат проката и набор регламентируемых показателей.

По приведённым значениям предел текучести и относительное удлинение одинаковы для двух указанных нормативных документов. Диапазон предела кратковременной прочности начинается с 510 МПа в обоих случаях, а верхняя граница для проката по ГОСТ 52927-2008 указана немного выше. Данные описывают именно приведённые в документе механические показатели и не заменяют требования к конкретному заказу или партии.

Стальная шина D40 в каталоге проката

В связанном ассортименте для этой марки указана стальная шина D40. На странице каталога можно сопоставить наименование материала с видом продукции и перейти к сведениям о соответствующей позиции.

Химический состав материала

Состав приведён в массовых долях, проценты. Углерод ограничен значением до 0,18, кремний находится в диапазоне 0,15–0,5, марганец составляет 0,9–1,6. Для никеля указано до 0,4, для серы и фосфора отдельно установлено до 0,035, для хрома до 0,2.

Для молибдена приведено значение до 0,08, ванадий находится в диапазоне 0,05–0,1, азот ограничен значением до 0,008. Ниобий указан в пределах 0,02–0,05, алюминий в пределах 0,015–0,06, медь до 0,35, мышьяк до 0,08. В справочном документе дополнительно указано, что химический состав приведён в ГОСТ Р 52927-2008.

В таблице видны как предельные значения, так и интервалы содержания отдельных элементов. Для кремния, марганца, ванадия, ниобия и алюминия задан диапазон, тогда как для углерода, никеля, серы, фосфора, хрома, молибдена, азота, меди и мышьяка приведены верхние ограничения.

Как читать показатели механических свойств?

Предел кратковременной прочности обозначен как s в, предел текучести как s T, а относительное удлинение при разрыве как d 5. В документе также приведены обозначения относительного сужения и ударной вязкости KCU, однако числовые значения этих показателей в переданном фрагменте не указаны.

Для двух строк с прокатом приведены значения прочности 510–650 и 510–660 МПа, предела текучести 390 МПа и удлинения 20 %. Все они относятся к испытаниям при температуре 20 °C. Другие физические показатели, включая плотность, модуль упругости, теплопроводность и удельное электросопротивление, в документе перечислены как обозначения, но численно не раскрыты.

• Не следует смешивать вид проката и нормативный документ: для сортовых профилей и листов приведены разные перечни ГОСТ.
• Химический состав следует читать вместе с указанными единицами измерения, поскольку все значения даны в процентах.
• Показатели 510–650, 510–660, 390 и 20 относятся к механическим свойствам при 20 °C.
• Обозначение KCU присутствует в расшифровке, но числовое значение ударной вязкости в исходных данных отсутствует.
• Сведения о конкретном профиле нужно сопоставлять с видом поставки, указанным в каталоге и нормативной документации.

Подбор проката по марке и виду продукции

Для поиска подходящей позиции удобно сначала определить форму проката, затем сверить нормативный документ и требуемые показатели. В каталоге материал представлен в категории стальных шин, а справочная страница содержит данные о составе, назначении и механических свойствах.